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摘要:在探月二期探测器的某机构中,释放装置采用卷筒释放钢丝绳方式,钢丝绳固定形式为不锈钢圆柱销夹紧固定方式。在装配和测试过程中,实现可靠夹紧和拉脱力测试是产品实现的难点。本文主要介绍了柱销夹紧及便携式测试的实现方法,通过改造设备、工装,设计便携式测试装置,使柱销夹紧可测量、可控制,提高了柱销夹紧装配质量和可靠度,助力探月任务圆满完成。该方法已在某型号卫星研制中得到了推广使用。
关键词 柱销 夹紧装配 测试方法
1.引言
在探月二期某机构中,释放装置采用卷筒释放钢丝绳方式,钢丝绳端固定形式为不锈钢圆柱销夹紧固定方式。在装配过程中,需要将圆柱销和8字形柱销采用机械夹紧的方法完成压接并现场测试拉脱力。压接过程需要控制夹紧力。常规压力设备庞大、不能移动,拉伸试验机不便于跟随产品试验转移场地,且购置成本高,不利于产品的实现。本文设计的移动式的柱销夹紧装置和测试装置,有效地解决了该问题,并在探月二期某机构的装配中得到了应用。
2柱销介绍及技术要求
2.1 柱销产品介绍
在机构的释放机构中钢丝绳端部采用不锈钢“圆固定端套”和“∞形固定端套”挤压夹紧钢丝绳的紧固方式。使用部位如图1,固定端套示意图如图2、图3所示。
2.2 柱销夹紧及测试要求
1)要求柱销夹紧后不影响在螺套内和卷筒内、联动轮内的装配位置。
2)柱销夹紧过程可测量、控制夹紧力,以防损伤或夹断钢丝绳,
3)柱销夹紧后要进行拉脱力测试,转移钢丝绳1.5mm在拉力不小于1000N时不发生滑移、断裂现象。联动钢丝绳1.2mm在拉力不小于750N时不发生滑移、断裂现象。
4)压接时进行试样测试,试样长度600mm,数量不小于3根。
5)压接和测试过程能够在装配场地、AIT装配大厅、发射场装配区,考虑清洁和便捷性。
3 难点分析及解决思路
3.1 难点分析
常规方法是采用压力机进行柱销压接,通过调整压力实现柱销压接过程。在拉伸试验机上测试柱销拉脱力。但是压力机只能固定在车间使用,不能在装配场地边装配边使用,且购置成本高,压力控制精度低,完成小压力压接过程比较困难。拉伸试验机量程有限,且传感器量程为10T左右,测试误差较大,同样也需要再固定地点使用,不能满足装配任务需要。
经过分析总结,主要难点为①压接设备:压力满足压紧不锈钢套的力值、压接参数可控。②拉脱力测试设备:拉力覆盖测试力值范围且便于携带。
3.2 解決思路
通过思考和对市场的压力[1]设备调研,发现有一种用于压接铜铝线缆的液压钳,便携且压紧力可选,但压紧活动与产品不匹配。可以通过对钳口改造,设计∞形端套”和“圆柱形端套”钳口工装,解决活动块不匹配问题,达到压接不锈钢的目的。压接过程通过控制钳口的间隙和柱销压接后直径来判断压紧力,达到可测量量化控制的目的。在市场上无便携式的拉力测试设备,只能自研专用的柱销拉脱力测试设备来满足测试需求。
4 解决方法及技巧
4.1改造液压钳滑槽,使钳口与槽配合紧密
拆卸液压钳的头部,钳口进行改造,形成钳口滑槽,配合自制压接钳口,确保在压接时不发生错位现象。[2]选用Y-120型压线钳,压力8T,最大行程16mm。
4.2设计∞形端套和圆柱形端套钳口
固定端套压接方法有“轴向压接法”和“径向压接法”,轴向压接后无法满足装配空间要求,故采用“径向压接法”。设计半圆式圆柱面挤压工装,用压力钳完成压接工作。压接钳口要留有柱销变形空间和工艺圆角,根据柱销外形尺寸和压紧量,合理选择变形量。钳口如图4和图5 所示。
4.3压接过程
通过压接钳施加压力,使柱销发生塑性变形,夹紧钢丝绳。这样解决了不锈钢“圆固定端套”和“∞形固定端套”压接难点。
4.4柱销拉脱力测试装置
针对柱销的测试要求,测试装置可提供具备0--2000N的柱销拉脱力(同时也可测其他的拉压力测试),测试量程400mm~1500mm,加载平稳、位移可控制并实时测量、力值精度高。[3]设计柱销拉脱力测试装置,通过丝杠加导轨的组合实现平稳加载。
5 结果及推广价值分析
通过改造液压钳槽和设计压接钳口,实现了不同形状的柱销的压接,控制钳口间隙和柱销直径来控制柱销压接力,达到量化、可控的目的。设计便携式拉脱力测量装置,解决了大量程、小力值的拉脱力测试,圆满完成装配任务。该压接方法通过了飞行验证,质量可靠、稳定,为探月任务的圆满成功提供了有力的保障。
低成本、高效率、高质量的压接量化控制工艺方法和测试装置,给单位节省了近百万元的设备经费开支。此方法和测试装置在其他型号推广使用效果良好。
参考文献
[1] 杨叔子.机械加工工艺师手册.机械工业出版社.2001年。
[2] 张海南,超高压多功能手动液压钳的设计,液压与气动,2001(9):9—10.
[3] 曹荣,王武军,高志军,汽车电线束中端子压接的要求,汽车电器,2014(8):45—48.
作者简介:姓名,孟庆昕,出生年月1990,11,性别,男,籍贯,山西省太谷县,大专,天津航天机电设备研究所,研究方向,机械。
关键词 柱销 夹紧装配 测试方法
1.引言
在探月二期某机构中,释放装置采用卷筒释放钢丝绳方式,钢丝绳端固定形式为不锈钢圆柱销夹紧固定方式。在装配过程中,需要将圆柱销和8字形柱销采用机械夹紧的方法完成压接并现场测试拉脱力。压接过程需要控制夹紧力。常规压力设备庞大、不能移动,拉伸试验机不便于跟随产品试验转移场地,且购置成本高,不利于产品的实现。本文设计的移动式的柱销夹紧装置和测试装置,有效地解决了该问题,并在探月二期某机构的装配中得到了应用。
2柱销介绍及技术要求
2.1 柱销产品介绍
在机构的释放机构中钢丝绳端部采用不锈钢“圆固定端套”和“∞形固定端套”挤压夹紧钢丝绳的紧固方式。使用部位如图1,固定端套示意图如图2、图3所示。
2.2 柱销夹紧及测试要求
1)要求柱销夹紧后不影响在螺套内和卷筒内、联动轮内的装配位置。
2)柱销夹紧过程可测量、控制夹紧力,以防损伤或夹断钢丝绳,
3)柱销夹紧后要进行拉脱力测试,转移钢丝绳1.5mm在拉力不小于1000N时不发生滑移、断裂现象。联动钢丝绳1.2mm在拉力不小于750N时不发生滑移、断裂现象。
4)压接时进行试样测试,试样长度600mm,数量不小于3根。
5)压接和测试过程能够在装配场地、AIT装配大厅、发射场装配区,考虑清洁和便捷性。
3 难点分析及解决思路
3.1 难点分析
常规方法是采用压力机进行柱销压接,通过调整压力实现柱销压接过程。在拉伸试验机上测试柱销拉脱力。但是压力机只能固定在车间使用,不能在装配场地边装配边使用,且购置成本高,压力控制精度低,完成小压力压接过程比较困难。拉伸试验机量程有限,且传感器量程为10T左右,测试误差较大,同样也需要再固定地点使用,不能满足装配任务需要。
经过分析总结,主要难点为①压接设备:压力满足压紧不锈钢套的力值、压接参数可控。②拉脱力测试设备:拉力覆盖测试力值范围且便于携带。
3.2 解決思路
通过思考和对市场的压力[1]设备调研,发现有一种用于压接铜铝线缆的液压钳,便携且压紧力可选,但压紧活动与产品不匹配。可以通过对钳口改造,设计∞形端套”和“圆柱形端套”钳口工装,解决活动块不匹配问题,达到压接不锈钢的目的。压接过程通过控制钳口的间隙和柱销压接后直径来判断压紧力,达到可测量量化控制的目的。在市场上无便携式的拉力测试设备,只能自研专用的柱销拉脱力测试设备来满足测试需求。
4 解决方法及技巧
4.1改造液压钳滑槽,使钳口与槽配合紧密
拆卸液压钳的头部,钳口进行改造,形成钳口滑槽,配合自制压接钳口,确保在压接时不发生错位现象。[2]选用Y-120型压线钳,压力8T,最大行程16mm。
4.2设计∞形端套和圆柱形端套钳口
固定端套压接方法有“轴向压接法”和“径向压接法”,轴向压接后无法满足装配空间要求,故采用“径向压接法”。设计半圆式圆柱面挤压工装,用压力钳完成压接工作。压接钳口要留有柱销变形空间和工艺圆角,根据柱销外形尺寸和压紧量,合理选择变形量。钳口如图4和图5 所示。
4.3压接过程
通过压接钳施加压力,使柱销发生塑性变形,夹紧钢丝绳。这样解决了不锈钢“圆固定端套”和“∞形固定端套”压接难点。
4.4柱销拉脱力测试装置
针对柱销的测试要求,测试装置可提供具备0--2000N的柱销拉脱力(同时也可测其他的拉压力测试),测试量程400mm~1500mm,加载平稳、位移可控制并实时测量、力值精度高。[3]设计柱销拉脱力测试装置,通过丝杠加导轨的组合实现平稳加载。
5 结果及推广价值分析
通过改造液压钳槽和设计压接钳口,实现了不同形状的柱销的压接,控制钳口间隙和柱销直径来控制柱销压接力,达到量化、可控的目的。设计便携式拉脱力测量装置,解决了大量程、小力值的拉脱力测试,圆满完成装配任务。该压接方法通过了飞行验证,质量可靠、稳定,为探月任务的圆满成功提供了有力的保障。
低成本、高效率、高质量的压接量化控制工艺方法和测试装置,给单位节省了近百万元的设备经费开支。此方法和测试装置在其他型号推广使用效果良好。
参考文献
[1] 杨叔子.机械加工工艺师手册.机械工业出版社.2001年。
[2] 张海南,超高压多功能手动液压钳的设计,液压与气动,2001(9):9—10.
[3] 曹荣,王武军,高志军,汽车电线束中端子压接的要求,汽车电器,2014(8):45—48.
作者简介:姓名,孟庆昕,出生年月1990,11,性别,男,籍贯,山西省太谷县,大专,天津航天机电设备研究所,研究方向,机械。